CN108412994A - 定量旋转用直线进给机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了定量旋转用直线进给机构，属于机械传动机构技术领域。包括用于载重旋转的圆筒、用于向圆筒传递动力的驱动轴，圆筒的内表壁上开有若干条互不相交的螺旋形滚道；驱动轴的表面开有若干阶梯盲孔，每一阶梯盲孔内均过盈配合有一滚珠机构；其中，若干阶梯盲孔等距并顺从一螺旋形滚道开设在驱动轴上；圆筒内配合有一驱动轴，转动件为圆筒，驱动轴上所设的滚珠与圆筒内所开的螺旋形滚道运动时，驱动轴的直线进给将迫使圆筒发生转动。本发明通过安装在限位段上的一对限位块在预设的进给距离完成之后，限位块与设置在圆筒上的定位槽口配合阻止圆筒继续旋转，进而有效的完成定量进给，从而使得套筒定量旋转。

Description

定量旋转用直线进给机构

技术领域

本发明属于机械传动机构技术领域，特别是涉及定量旋转用直线进给机构。

背景技术

目前，在线性运动的转换上多使用涡轮蜗杆机构或滚珠丝杠，在对线性转换的精度较高时长使用滚珠丝杠作为传动件，滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品，在我国工业化的进程当中，其中在机械制造正朝着自动化方向进展，在机械制造生产的过程中，其中在零件加工的质量往往取决于自动化设备的进给加工精度，在加过过程中需要做回转运动时，经常使用电机进行驱动，常用的为伺服电机，而伺服电机的驱动滚珠丝杠时，工件的停转惯性将对伺服电机造成影响，需要经常对伺服电机进行检查维修，进而将增加工件的生产费用，而使用在伺服电机出现错误时，伺服电机输出端连接的滚珠丝杠将随之出现错误，进而造成零件装配或者加工上的错误，降低工件加工的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供定量旋转用直线进给机构，通过安装在限位段上的一对限位块在预设的进给距离完成之后，限位块与设置在圆筒上的定位槽口配合阻止圆筒继续旋转，进而有效的完成定量进给，从而使得套筒定量旋转。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为定量旋转用直线进给机构，包括用于载重旋转的圆筒、用于向圆筒传递动力的驱动轴：所述圆筒的内表壁上开有若干条互不相交的螺旋形滚道；所述驱动轴的表面开有若干阶梯盲孔，每一所述阶梯盲孔内均过盈配合有一滚珠机构；其中，若干所述阶梯盲孔等距并顺从一所述螺旋形滚道开设在驱动轴上；所述圆筒内配合有一驱动轴，所述滚珠机构上滚珠与螺旋形滚道滑动配合。

进一步地，所述滚珠机构包括滚珠、锥形斗和立柱，所述立柱的一端面设有一锥形斗，所述锥形斗内过盈配合有一锥形环，所述锥形环的内/外表面均为曲面，所述锥形环内滑动配合有一滚珠；所述锥形斗内底面处开有一球槽，所述球槽内放置有小滚珠，所述小滚珠和滚珠表面相切并相对滑动。

进一步地，所述圆筒的两端分别过盈配合有第一限位轴承和第二限位轴承；所述第一限位轴承内表开有一键槽a,所述圆筒的轴向开有一键槽b，所述键槽b的一端开有一螺孔，所述键槽a和键槽b之间配合有一平键，所述平键的一端开有一通孔，所述平键通过螺栓固定在圆筒上，且螺栓与螺孔配合；所述第二限位轴承与第一限位轴承结构相同。

进一步地，所述所述驱动轴包括传动段和驱动段，所述驱动段包括预留段、滚珠段和限位段，所述滚珠段位于预留段和限位段之间；所述滚珠机构位于滚珠段，所述限位段的周侧设有一对限位块，所述限位块为一圆柱；所述预留段、滚珠段和限位段直径相同；所述圆筒的一端开有一对定位槽口，所述定位槽口与限位块间隙配合。

进一步地，所述圆筒的一表面套接有一套筒，所述套筒为一矩形筒，所述矩形筒的一相对面均开有一燕尾槽；所述套筒的一相对两侧均安装有支架，所述支架为“L”型支架或“T”型支架。

进一步地，所述“L”型支架或“T”型支架的动力输入端设有一与燕尾槽相配合的梯形块，所述“L”型支架或“T”型支架的动力输出端均设有螺纹柱或开有螺纹孔。

进一步地，所述圆筒的一端安装有一从动机构，所述从动机构包括套桶和“Y”型支架，所述圆筒的一端螺纹啮合连接一套桶，所述套桶的桶底上安装有一“Y”型支架；所述套桶的桶底上开有一螺孔，所述“Y”型支架的动力输入端与套桶螺纹啮合连接，所述“Y”型支架的动力输出端均设有螺纹柱或开有螺纹孔。

进一步地，所述驱动轴的动力输入端与一液压传动机构或气压传动机构的动力输出端相连；所述传动段的一端开有一“十”字槽口，所述液压传动机构或气压传动机构的动力轴的一端开有一盲孔，所述盲孔的底面上设有一与“十”字槽口相配合的“十”字卡条。

本发明具有以下有益效果：

1、第一定位轴承和第二定位轴承通过插销安装在圆筒上，拆装方便，并有效的防止轴承与圆筒发生相对滑动，进而确保直线进给机构工作时准确的对零件定位。

2、驱动轴与圆筒之间通过滚珠进行相对滑动，最大化的减少驱动轴与圆筒之间的摩擦，进而减小直线进给机构所消耗的能量，节约能耗。

3、直线进给机构中圆筒的旋转角度与螺旋形滚道中螺旋线的圈数和螺距相关，在确保螺距和圈数时，便能够准确的得到圆筒需要的圈数，与驱动源无关，进而准确的保证圆筒旋转的角度。

4、在限位段上的一对限位块在预设的进给距离完成之后，限位块与设置在圆筒上的定位槽口配合阻止圆筒继续旋转，进而有效的完成定量进给，从而使得套筒定量旋转。

5、在进给机构上安装有“L”型支架、“T”型支架或“Y”型支架的暴动装置，灵活多变，进而增加进给机构的适用范围。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为发明的结构示意图；

图2为本发明的局部剖视图；

图3为图2的正视图；

图4为本发明滚珠机构的结构示意图；

图5为本发明驱动轴的结构；

图6为本发明“L”型支架用驱动进给机构的结构示意图；

图7为本发明“T”型支架用驱动进给机构的结构示意图；

图8为本发明从动机构用驱动进给机构的结构示意图；

图9为本发明限位套的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-第一限位轴承，2-圆筒，3-套筒，4-第二限位轴承，5-驱动轴，6-滚珠机构，7-支架，8-从动机构，9-限位套，101-键槽a，201-定位槽口，202-螺旋形滚道，203-键槽b，501-“十”字槽口，502-限位块，503-传动段，504-驱动段，505-限位槽道，601-滚珠，602-锥形环，603-锥形斗，604-小滚珠，605-球槽，606-立柱，701-“L”型支架，702-“T”型支架，801-套桶，802-“Y”型支架，901-限位螺孔，902-通孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的出现的，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“周侧”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-8所示，本发明为定量旋转用直线进给机构，包括用于载重旋转的圆筒2、用于向圆筒2传递动力的驱动轴5：

圆筒2的内表壁上开有若干条互不相交的螺旋形滚道202；

驱动轴5的表面开有若干阶梯盲孔，每一阶梯盲孔内均过盈配合有一滚珠机构6；

其中，若干阶梯盲孔等距并顺从一螺旋形滚道202开设在驱动轴5上；

圆筒2内配合有一驱动轴5，滚珠机构6上滚珠601与螺旋形滚道202滑动配合。

其中，驱动轴5包括传动段503和驱动段504，驱动段504包括预留段、滚珠段和限位段，滚珠段位于预留段和限位段之间；

滚珠机构6位于滚珠段，限位段的周侧设有一对限位块502，限位块502为一圆柱；

预留段、滚珠段和限位段直径相同；

圆筒2的一端开有一对定位槽口201，定位槽口201与限位块502间隙配合。

其中，滚珠机构6包括滚珠601、锥形斗603和立柱606，立柱606的一端面设有一锥形斗603，锥形斗603内过盈配合有一锥形环602，锥形环602的内/外表面均为曲面，锥形环602内滑动配合有一滚珠601；

锥形斗603内底面处开有一球槽605，球槽605内放置有小滚珠604，小滚珠604和滚珠601表面相切并相对滑动，小滚珠604的直径小于滚珠601的直径，小滚珠604和滚珠601均为钢珠。

驱动轴5作为驱动件，传动方式为液压传动或气压传动的一种，驱动轴5的动力输入端与一液压传动机构或气压传动机构的动力输出端相连；传动段503的一端开有一“十”字槽口501，液压传动机构或气压传动机构的动力轴的一端开有一盲孔，盲孔的底面上设有一与“十”字槽口501相配合的“十”字卡条。

圆筒2作为转动件，驱动轴5上所设的滚珠机构6与圆筒2内所开的螺旋形滚道202，在运动时相对滑动，驱动轴5的直线进给将迫使圆筒2发生转动；通过圆筒2将的转动进而带动支架7旋转；

圆筒2的内表面开有两条螺旋形滚道202，并且两条螺旋形滚道2的横截面上，并且其弧线上每一点的曲率半径均相同，为1/5～3/7圆周长弧线，其中螺旋线1/2螺距的长度与圆筒2的长度相等，驱动轴5包括传动段503和驱动段504，其中驱动段504的长度与等于圆筒2的长度，滚珠段上按照螺旋线依次等距安装有若干滚珠机构6，在驱动轴5进给或后退时，滚珠601在螺旋形滚道202上滚动时进而迫使圆筒2旋转，其旋转动角度与螺旋形滚道202的完成圈数相关，若螺旋形滚道202的完成圈数为n圈，则“T”型支架的旋转n·360°在运动时当驱动段504完全进入圆筒2时，限位段表面上所设的限位块502将与圆筒2上所开的限位槽道505配合，当限位块502与限位槽道505配合时，进而阻止驱动轴5继续前进，在一次进给完成之后液压缸带动的驱动轴5复位时将再次迫使圆筒2复位。

其中，圆筒2的两端分别过盈配合有第一限位轴承1和第二限位轴承4；

第一限位轴承1内表开有一键槽a101,圆筒2的轴向开有一键槽b203，键槽b203的一端开有一螺孔，键槽a101和键槽b203之间配合有一平键，平键的一端开有一通孔，平键通过螺栓固定在圆筒2上，且螺栓与螺孔配合；

第二限位轴承4与第一限位轴承1结构相同。

圆筒2的一表面套接有一套筒3，套筒3为一矩形筒，矩形筒的一相对面均开有一燕尾槽301；

套筒3的一相对两侧均安装有支架7，支架7为“L”型支架701或“T”型支架702。

“L”型支架701或“T”型支架702的动力输入端设有一与燕尾槽301相配合的梯形块，“L”型支架701或“T”型支架702的动力输出端均设有螺纹柱或开有螺纹孔，其螺纹柱或开有螺纹孔用于安装夹具。

圆筒2的一端安装有一从动机构8，从动机构8包括套桶801和“Y”型支架802，圆筒2的一端螺纹啮合连接一套桶801，套桶801的桶底上安装有一“Y”型支架802；

套桶801的桶底上开有一螺孔，“Y”型支架802的动力输入端与套桶801螺纹啮合连接，“Y”型支架802的动力输出端均设有螺纹柱或开有螺纹孔，其螺纹柱或开有螺纹孔用于安装夹具。

实施例1：

圆筒2上套接有一套筒3，套筒3为一矩形套筒，并且套筒3的一向对面上均开有一槽道，槽道为一燕尾槽301，每一槽道上配合有一“T”型支架702，“T”型支架702的安装端为梯形块，并通过梯形端部间隙配合在燕尾槽上，并且梯形端部和矩形块上分别开有等经的圆孔，圆孔与燕尾槽相互贯通，并通过一插销将“T”型支架702固定在套筒3上，“T”型支架702随着套筒3进行摆臂运动，其旋转动角度与螺旋形滚道202的完成圈数相关，若螺旋形滚道202的完成圈数为n圈，则“T”型支架702的旋转n·360°。

并且将上述“T”型支架702更换为“L”型支架701同样适用。

实施例2：

圆筒2的一端开有一环形槽和限位槽道505，圆筒2的一端安装有一套桶801，并且套桶801的内径和圆筒2环形槽段的外径相等，并且在套桶801的内壁上设有一限位槽相配合的定位块，通过定位块与限位槽相配合防止圆筒2和套桶801相对转动，套桶801的底板上开有一十字槽，并且一“Y”型支架701的固定端过盈配合在套桶801底板上的十字槽内，使得“Y”型支架802随圆筒2转动，其转动角度计算方式如实施例1中“T”型支架的旋转角度计算方式相同。

在上述实施例中需将第一限位轴承1和第二限位轴承4进行驱动轴5进给方向上方的限定，将第一限位轴承1和第二限位轴承4安装在如图9所示的限位套9上，并且限位套9一表面上开有一限位螺孔901，其中一限位套9上通孔与第一限位轴承1或第二限位轴承4的外环表面间隙配合，并且在第一限位轴承1和第二限位轴承4的外环套上开有一小于限位螺孔901孔径的盲孔，通过一螺栓固定，防止限位套9于限位轴承发生相对滑动，并且螺栓的前端为不开螺纹，螺柱的前端与盲孔间隙配合，限位套横向或纵向通孔902，用于限位套9的固定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.定量旋转用直线进给机构，其特征在于，包括用于载重旋转的圆筒(2)、用于向圆筒(2)传递动力的驱动轴(5)：

所述圆筒(2)的内表壁上开有若干条互不相交的螺旋形滚道(202)；

所述驱动轴(5)的表面开有若干阶梯盲孔，每一所述阶梯盲孔内均过盈配合有一滚珠机构(6)；

其中，若干所述阶梯盲孔等距并顺从一螺旋形滚道(202)开设在驱动轴(5)上；

所述圆筒(2)内配合有一驱动轴(5)，所述滚珠机构(6)上的滚珠(601)与螺旋形滚道(202)滑动配合。

2.根据权利要求1所述的定量旋转用直线进给机构，其特征在于，所述滚珠机构(6)包括滚珠(601)、锥形斗(603)和立柱(606)，所述立柱(606)的一端面设有一锥形斗(603)，所述锥形斗(603)内过盈配合有一锥形环(602)，所述锥形环(602)的内/外表面均为曲面，所述锥形环(602)内滑动配合有一滚珠(601)；

所述锥形斗(603)内底面处开有一球槽(605)，所述球槽(605)内放置有小滚珠(604)，所述小滚珠(604)和滚珠(601)表面相切并相对滑动。

3.根据权利要求1所述的定量旋转用直线进给机构，其特征在于，所述圆筒(2)的两端分别过盈配合有第一限位轴承(1)和第二限位轴承(4)；

所述第一限位轴承(1)内表开有一键槽a(101),所述圆筒(2)的轴向开有一键槽b(203)，所述键槽b(203)的一端开有一螺孔，所述键槽a(101)和键槽b(203)之间配合有一平键，所述平键的一端开有一通孔，所述平键通过螺栓固定在圆筒(2)上，且螺栓与螺孔配合；

所述第二限位轴承(4)与第一限位轴承(1)结构相同。

4.根据权利要求1所述的定量旋转用直线进给机构，其特征在于，所述驱动轴(5)包括传动段(503)和驱动段(504)，所述驱动段(504)包括预留段、滚珠段和限位段，所述滚珠段位于预留段和限位段之间；

所述滚珠机构(6)位于滚珠段，所述限位段的周侧设有一对限位块(502)，所述限位块(502)为一圆柱；

所述预留段、滚珠段和限位段直径相同；

所述圆筒(2)的一端开有一对定位槽口(201)，所述定位槽口(201)与限位块(502)间隙配合。

5.根据权利要求1所述的定量旋转用直线进给机构，其特征在于，所述圆筒(2)的一表面套接有一套筒(3)，所述套筒(3)为一矩形筒，所述矩形筒的一相对面均开有一燕尾槽(301)；

所述套筒(3)的一相对两侧均安装有支架(7)，所述支架(7)为“L”型支架(701)或“T”型支架(702)。

6.根据权利要求5所述的定量旋转用直线进给机构，其特征在于，所述“L”型支架(701)或“T”型支架(702)的动力输入端设有一与燕尾槽(301)相配合的梯形块，所述“L”型支架(701)或“T”型支架(702)的动力输出端均设有螺纹柱或开有螺纹孔。

7.根据权利要求1所述的定量旋转用直线进给机构，其特征在于，所述圆筒(2)的一端安装有一从动机构(8)，所述从动机构(8)包括套桶(801)和“Y”型支架(802)，所述圆筒(2)的一端螺纹啮合连接一套桶(801)，所述套桶(801)的桶底上安装有一“Y”型支架(802)；

所述套桶(801)的桶底上开有一螺孔，所述“Y”型支架(802)的动力输入端与套桶(801)螺纹啮合连接，所述“Y”型支架(802)的动力输出端均设有螺纹柱或开有螺纹孔。

8.根据权利要求1所述的定量旋转用直线进给机构，其特征在于，所述驱动轴(5)的动力输入端与一液压传动机构或气压传动机构的动力输出端相连；

所述传动段(503)的一端开有一“十”字槽口(501)，所述液压传动机构或气压传动机构的动力轴的一端开有一盲孔，所述盲孔的底面上设有一与“十”字槽口(501)相配合的“十”字卡条。